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タイトル: 静電容量型超音波トランスデューサの最適構造設計法 : レベルセット法に基づく等断面形状制約付きトポロジー最適化
その他のタイトル: An Optimum Design Method for Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers : Level Set-Based Topology Optimization Method Incorporating Uniform Cross-Section Surface Constraints
著者: 山田, 崇恭  KAKEN_name
泉井, 一浩  kyouindb  KAKEN_id  orcid https://orcid.org/0000-0002-8875-7758 (unconfirmed)
西脇, 眞二  kyouindb  KAKEN_id
佐藤, 政司  KAKEN_name
田畑, 修  KAKEN_id
著者名の別形: YAMADA, Takayuki
IZUI, Kazuhiro
NISHIWAKI, Shinji
SATO, Masashi
TABATA, Osamu
キーワード: MEMS
Finite Element Method
Optimum Design
Structural Design
Structural Analysis
発行日: 25-Nov-2010
出版者: 一般社団法人日本機械学会
誌名: 日本機械学會論文集. A編
巻: 76
号: 771
開始ページ: 1403
終了ページ: 1411
抄録: Capacitive micromachined ultrasonic transducers (cMUTs) are a new type of transducer with applications in medical ultrasound equipment. This paper presents a topology optimization method for the structural design of cMUTs, in which the outlines of target structures are implicitly represented using the level set method, and uniform cross-section surface constraints are taken into account. First, the optimization problem that addresses the design requirements of the cMUT is formulated. Second, basic details of the level set-based topology optimization method are briefly discussed. Based on the concept of the Tikhonov regularization method, the topology optimization method considering a uniform cross-section surface constraint is formulated. Next, based on this formulation and the level set method, a topology optimization algorithm is constructed where the Finite Element Method is used when solving the equilibrium equations and the level-set equation. Finally, two- and three-dimensional examples are provided to confirm the validity and utility of the proposed topology optimization method.
著作権等: © 一般社団法人日本機械学会
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URI: http://hdl.handle.net/2433/197187
出現コレクション:学術雑誌掲載論文等

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